高中生物 第5章 第2节 细胞的能量“通货”-ATP学案 新人教版必修1-新人教版高一必修1生物学案VIP专享VIP免费

第2节细胞的能量“通货”——ATP学习目标1．简述ATP的化学组成和特点。(重点、难点)2．写出ATP的分子简式。3．解释ATP在能量代谢中的作用。(重点、难点),知识结构ATP的结构1．ATP的全称：三磷酸腺苷2．ATP的结构简式ATP分子的结构简式可以写成A—P～P～P，其中A代表腺苷，T代表3个，P代表磷酸基团，“～”代表高能磷酸键。“—”表示一般的共价键。可见，在1分子ATP中，含有1个腺苷、2个高能磷酸键、3个磷酸基团。(1)在ATP中，A代表腺苷；在碱基中，A代表腺嘌呤。(2)ATP是一种物质，不是能量，当ATP的高能磷酸键断裂时，会释放出能量。3．ATP的分子组成1(1)腺苷是腺嘌呤和核糖结合而成的，所以ATP去掉两个磷酸基团后，剩余的部分为腺嘌呤核糖核苷酸，它是RNA的基本组成单位之一。(2)ATP的结构特点可用“一、二、三”来记忆：一个腺苷，二个高能磷酸键，三个磷酸基团。纯净的ATP呈白色粉末状，能够溶于水。作为一种药品，ATP有提供能量和改善患者新陈代谢状况的作用，常用于辅助治疗肌肉萎缩、脑出血后遗症、心肌炎等疾病。ATP能够通过细胞膜进行跨膜运输，因此，ATP片剂可以口服，而ATP注射液可以肌肉注射或静脉滴注。4．ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物(1)高能磷酸化合物是指水解时释放的能量在20.92kJ/mol以上的磷酸化合物。(2)ATP水解时释放的能量高达30.54kJ/mol，远远高于20.92kJ/mol。因此，ATP是各种细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物。(3)ATP的水解实际上是指ATP分子中高能磷酸键的水解。1．ATP的水解实际上是指ATP分子中远离A的那个高能磷酸键的水解。高能磷酸键断裂时释放的能量能直接用于各项生命活动，所以ATP是生命活动的直接能源物质。2．在动物细胞内除了ATP为高能磷酸化合物之外，还含有一种高能磷酸化合物，即磷酸肌酸。教材第88页参考答案问题探讨1．萤火虫发光的生物学意义主要是传递求偶信号，以便交尾，繁衍后代。2．萤火虫尾部细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。3．有。萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。【例1】当其他条件均可满足时，20个腺嘌呤，40个核糖和60个磷酸最多可以组成的ATP个数和ATP分子中所含的高能磷酸键个数是()A．20个和30个B．20个和40个C．40个和40个D．40个和60个解析：一个ATP分子中含有1个腺苷、3个磷酸、2个高能磷酸键。20个腺苷，对应60个磷酸，即只能形成20个ATP分子，共含有40个高能磷酸键。答案：B2点拨：解答本题的关键是明确ATP分子中各组成成分的数量关系，即腺嘌呤∶核糖∶磷酸＝1∶1∶3，每个ATP中都含有2个高能磷酸键。ATP与ADP的相互转化1．ATP与ADP相互转化的结构基础ATP中远离A的那个高能磷酸键易断裂也易形成。2．ATP与ADP相互转化的原因ATP是体内生命活动的直接供能者，在体内储存极少，仅可供剧烈运动3秒钟消耗。当剧烈运动时，在ATP水解酶的作用下发生水解，生成ADP，释放能量，同时，ADP在ATP合成酶的作用下结合其他有机物氧化分解释放的能量和磷酸，重新合成ATP。3．相互转化的反应式(1)ATP的水解释放能量①反应式：ATP――→ADP＋Pi＋能量②能量的来源和去路：能量来源于ATP中高能磷酸键的断裂，产生的能量用于各种需能的生命活动。③ATP的水解一般是远离腺苷的那个高能磷酸键断裂，生成的ADP中含有两个磷酸基，叫做二磷酸腺苷，D代表二个。(2)ATP的合成储存能量①反应式：ADP＋Pi＋能量――→ATP②ATP的形成途径4．ATP与ADP的相互转化关系不是可逆反应反应式ATP―→ADP＋Pi＋能量Pi＋ADP＋能量―→ATP类型水解反应合成反应3条件水解酶合成酶场所细胞膜、叶绿体基质、细胞核等细胞质基质、线粒体、叶绿体能量转化放能储能能量去向各种生命活动消耗储存于ATP中综上所述，对反应式在生物体内的过程可判断为“物质是可逆的，能量是不可逆的，且酶也是不相同的”。磷酸肌酸与ATP的关系磷酸肌酸也是高等动物细胞内的高能化合物，在动物和人体的肌细胞内存在且储存量比ATP多，但不能作为生命活动的直接能源，只是能量的一种储存形式。(1)当细胞内的有机物被氧化分解释放出能量，合成ATP数量过多时，部分ATP把能量转移到磷酸肌酸中，转化图示如下：ATP＋肌酸――→AD...